STM32单片机独立看门狗IWDG使用CubeMX配置方法

一、IWDG 的概述

在嵌入式系统设计中，看门狗是一个可靠性保障机制，它能够在系统因软件故障等原因陷入异常状态时，自动触发复位操作，使系统恢复到正常工作状态。STM32的IWDG 是一个独立的看门狗，它的时钟源是 STM32 内部的低速 RC 振荡器（LSI），频率通常为 40 kHz 左右；

IWDG 的主要特点有：

1. 独立时钟源 ：由于使用独立的时钟源，即使主时钟出现故障，IWDG 依然能够正常工作，有效地提高了系统的可靠性；
2. 超时时间可配置 ：通过设置预分频器和重装载值，可以灵活地调整看门狗的超时时间，以满足不同应用场景的需求；
3. 硬件复位 ：当 IWDG 计数器减至 0 时，会触发硬件复位，确保系统能够重新启动并恢复到初始状态；
   本文以STM32F103C8T6为例，使用STM32CubeMX进行配置，自动生成代码，介绍IWDG的配置及使用方法；

二、STM32CubeMX配置方法

1.超时时间计算

手册中关于IWDG的寄存器设置及超时时间的主要介绍如下图中的表格所示：
例如IWDG时钟源频率为40kHz、分频系数为64时，每计数一次的时间为64/(40k)s，假设我们需要超时时间为1s，则需要计数625次，即
$$\frac{\text{64}\times \text{625}}{\text{40000}}s=1s$$
可用以下公式计算：
$$T_{\text{timeout}}=\frac{\text{预分频系数}\times (\text{重装载值}+1)}{f_{\text{LSI}}}$$

2. STM32CubeMX配置

在STM32CubeMX的Clock Configuration中，查看IWDG的时钟源和频率，STM32F103C8T6的IWDG模块的时钟频率是40KHz，如下图：

在System Core -> IWDG中，使能IWDG即选中Activated，在下方Parameter Settings中填入预分频值和重载值，此处以超时时间为1s为例，按照上一节的计算，填入相应的值，如下图所示：
配置完成后，生成代码；

三、主要代码

STM32CubeMx生成的代码中，IWDG初始化的函数为

MX_IWDG_Init();

该函数位于iwdg.c文件中，函数的全部内容：

/* IWDG init function */
void MX_IWDG_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN IWDG_Init 0 */

  /* USER CODE END IWDG_Init 0 */

  /* USER CODE BEGIN IWDG_Init 1 */

  /* USER CODE END IWDG_Init 1 */
  hiwdg.Instance = IWDG;
  hiwdg.Init.Prescaler = IWDG_PRESCALER_64;
  hiwdg.Init.Reload = 625 - 1;
  if (HAL_IWDG_Init(&hiwdg) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN IWDG_Init 2 */

  /* USER CODE END IWDG_Init 2 */

}

可看出，分频系数和重载值，与我们设置的一致；STM32CubeMX自动生成的代码，在main()函数中会自动调用该函数，我们需要在while(1)循环或者其他地方，在超时时间之内，调用喂狗函数，使IWDG重置，该函数为

HAL_StatusTypeDef HAL_IWDG_Refresh(IWDG_HandleTypeDef *hiwdg)
{
  /* Reload IWDG counter with value defined in the reload register */
  __HAL_IWDG_RELOAD_COUNTER(hiwdg);

  /* Return function status */
  return HAL_OK;
}

它在stm32f1xx_hal_iwdg.c文件中，调用喂狗函数需要包含相应的头文件，调用形式为

HAL_IWDG_Refresh(&hiwdg);